Met nanodeeltjes die licht opslaan en geleidelijk afgeven, hebben wetenschappers lichtgevende planten gecreëerd die herhaaldelijk kunnen worden opgeladen.

Staan er in jouw straat ook ongezellige lantaarnpalen die fel wit licht uitzenden? Dat kan gezelliger natuurlijk. Beeld je eens in dat er in je wijk planten groeien die gloeien en daarmee de straten verlichten. Als het aan wetenschappers van het MIT ligt, wordt dat binnenkort realiteit. Ze werken al geruime tijd aan glow-in-the-dark-planten en hebben op dat gebied nu een belangrijke stap gezet.

Het werk borduurt voort op onderzoek uit 2017, toen het MIT-team fluorescerende waterkers had gecreëerd. De onderzoekers kregen het toen voor elkaar om de planten 3,5 uur lang te laten gloeien. Helaas produceerde één waterkersplantje nog altijd maar één duizendste van de hoeveelheid licht die je nodig hebt om goed een boek bij te kunnen lezen.

Destijds maakten de wetenschappers gebruik van het enzym luciferase dat het pigment luciferine omzet naar een vorm die fluorescent licht uitzendt. Ook het molecuul coenzym A is nodig, om te zorgen dat een bijproduct de luciferase-activiteit niet remt. Deze moleculencocktail brachten ze direct in de plant.

In het nieuwe onderzoek heeft het team zich gewend tot fosforescentie: een molecuul absorbeert (zichtbaar) licht, slaat het op en zendt dat later weer uit. Een fosforescerende stof kan tot wel enkele uren lang licht blijven uitstralen. Dit proces wordt bijvoorbeeld gebruikt in horloges met lichtgevende wijzerplaten en glow in the dark–sterren.

In dit geval gebruikten de MIT-ers nanodeeltjes gemaakt van strontiumaluminaat en bedekten die met silica zodat ze de planten niet beschadigen. Deze brachten de onderzoekers vervolgens in via bladporiën. De nanodeeltjes hoopten zich op in het plantenweefsel, een laag die de mesofyl wordt genoemd.

Het team testte de techniek op verschillende planten, waaronder waterkers, tabak, basilicum, madeliefjes en olifantsoor, en ontdekte dat slechts 10 seconden blootstelling aan blauw led-licht de planten tot een uur lang laat gloeien. Zoals te verwachten was, is het licht in de eerste paar minuten het felst, en zwakt het daarna af.

Het licht van de fosforescerende plant was wel tien keer helderder dan de fluorescente waterkers uit 2017. Ook belangrijk: de fosforescerende nanodeeltjes schaadden de normale functies van de planten, zoals fotosynthese, niet.

Om planten langer te laten gloeien, wil het onderzoeksteam strontiumaluminaatdeeltjes gaan combineren met het eerder genoemde luciferase. Als dat lukt, zouden straten er over een poosje een stuk magischer bij staan dan nu.

Bronnen: Science Advances, MIT News, New Atlas

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!  

Laurien Onderwater heeft biomedische wetenschappen gestudeerd aan de Vrije Universiteit Amsterdam en werkt sinds 2017 bij KIJK. Lees alle artikelen van deze auteur.

Vroeger was je al geboeid door wetenschap en technologie. Maar toen wist je nog niet dat het zo heette. Ben je nog steeds iemand die graag wil weten hoe het écht zit? Die doorvraagt, zoekt naar diepgang en de wereld graag beter begrijpt? Dan is KIJK jouw blad. En wil je niks meer missen? Abonneer je dan op onze nieuwsbrief!

Haal nu de nieuwste KIJK in huis met wetenschapsjournalist Diederik Jekel als gasthoofdredacteur.